Question

氫溴酸、硫酸鋇是用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品．實(shí)驗(yàn)室利用SO₂、Br₂模擬工業(yè)上精制氫溴酸同時(shí)得副產(chǎn)品硫酸鋇，有關(guān)流程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室制Br₂的反應(yīng)原理為2NaBr+3H₂SO₄（濃）+MnO₂ 2NaHSO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O 則下列裝置中，可用來制取Br₂的是　　（填字母，下同），可用來吸收SO₂尾氣的是　　．

（2）試劑a為　　，使用冰水的目的是　　．

（3）加入Na₂SO₃的目的是除去　　，所加Na₂SO₃的量的多少是否會(huì)影響氫溴酸的產(chǎn)量？　　（填“影響”或“不影響”）．

（4）為得到純凈的BaSO₄晶體，洗滌沉淀的具體操作為：　　．

（5）工業(yè)上氫溴酸常顯淡黃色，可能的原因是：①含有雜質(zhì)Fe³⁺②含有雜質(zhì)Br₂ ③含有雜質(zhì)Fe³⁺、Br₂，只用下列一種試劑就能分析產(chǎn)生淡黃色的原因，該試劑是　　（填字母）．   

 a．KMnO₄     b．CCl₄     c．NaOH     d．KSCN．

Answer 1

【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用；制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．

【專題】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題．

【分析】冰水中通入SO₂、Br₂，發(fā)生反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，然后采用蒸餾的方法分離得到硫酸溶液和HBr溶液粗品，向HBr溶液中加入Na₂SO₃溶液，過量的Br₂和Na₂SO₃反應(yīng)，反應(yīng)方程式為Br₂+Na₂SO₃+H₂O=2HBr+Na₂SO₄，得到溶液I，I中溶質(zhì)為HBr、Na₂SO₄，向溶液I中加入試劑a然后過濾得到硫酸鋇晶體和NaCl、HBr，根據(jù)元素守恒知試劑a為BaCl₂溶液，

（1）根據(jù)方程式知，制取溴需要固液混合加熱型裝置；二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物且有毒，所以�?yīng)該用NaOH溶液吸收尾氣，要注意防止倒吸；

（2）根據(jù)元素守恒確定a試劑名稱；溴易揮發(fā)，溫度高時(shí)促進(jìn)其揮發(fā)且溴有毒；

（3）亞硫酸鈉具有還原性，能將溴還原；Na₂SO₃的量的多少影響氫溴酸的制取；

（4）洗滌沉淀的方法是：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水沒過沉淀物，水面不能超過濾紙邊緣，讓水自然流下；

（5）氫溴酸常常顯淡黃色，溶液中可能含有鐵離子或溴單質(zhì)，鐵離子能溶于水，不易溶于有機(jī)溶劑，但溴易溶于有機(jī)溶劑．

【解答】解：冰水中通入SO₂、Br₂，發(fā)生反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，然后采用蒸餾的方法分離得到硫酸溶液和HBr溶液粗品，向HBr溶液中加入Na₂SO₃溶液，過量的Br₂和Na₂SO₃反應(yīng)，反應(yīng)方程式為Br₂+Na₂SO₃+H₂O=2HBr+Na₂SO₄，得到溶液I，I中溶質(zhì)為HBr、Na₂SO₄，向溶液I中加入試劑a然后過濾得到硫酸鋇晶體和NaCl、HBr，根據(jù)元素守恒知試劑a為BaCl₂溶液，

（1）根據(jù)方程式知，制取溴需要固液混合加熱型裝置，故選b；二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物且有毒，所以�?yīng)該用NaOH溶液吸收尾氣，要注意防止倒吸，有緩沖裝置的能防止倒吸，故選d或f，

故答案為：b；d或f；

（2）通過以上分析知a試劑為BaCl₂；溴易揮發(fā)，溫度高時(shí)促進(jìn)其揮發(fā)且溴有毒，所以使用冰水的目的是：降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)安全，

故答案為：BaCl₂；降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)安全；

（3）亞硫酸鈉具有還原性，能將溴還原，所以加入Na₂SO₃的目的是除去溴；Na₂SO₃過量能促進(jìn)溴完全反應(yīng)，所以亞硫酸鈉量的多少影響氫溴酸的制取，故答案為：溴；影響；

（4）洗滌沉淀的方法是：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水沒過沉淀物，水面不能超過濾紙邊緣，讓水自然流下，重復(fù)上述操作2﹣3次，故答案為：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水沒過沉淀物，水面不能超過濾紙邊緣，讓水自然流下，重復(fù)上述操作2﹣3次；

（5）氫溴酸常常顯淡黃色，溶液中可能含有鐵離子或溴單質(zhì)，鐵離子能溶于水，不易溶于有機(jī)溶劑，但溴易溶于有機(jī)溶劑，所以可以用四氯化碳溶液檢驗(yàn)，如果是溴，四氯化碳溶液呈橙色，如果是鐵離子，不溶于四氯化碳而分層，故選b．

【點(diǎn)評(píng)】本題以物質(zhì)制備為載體考查混合物的分離和提純，側(cè)重考查分析、基本操作能力，明確反應(yīng)原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道每一步發(fā)生的反應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，題目難度中等．